1、目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练2012高三物理复习课件(导与练福建)第7章第三课时 电路中的能量目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练(对应学生用书第 93 页)目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练1理解电功、电功率的概念和公式,能进行有关的计算2理解焦耳定律,并会应用定律计算相关问题3知道电功率与热功率的区别与联系4理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练(对应学生用书第 93 页)目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练1电功、电功率和焦耳定律(1)电功定义:电路中电场力移动电荷所做的
2、功公式:WqUUIt(适用于任何电路)实质:电能转化为其他形式的能(2)电功率意义:单位时间内电流所做的功,表示电流做功的快慢目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练公式:PWt UI(适用于任何电路)(3)电热与热功率电热:电流通过导体产生的热量,由焦耳定律来计算,即 QI2Rt(适用于任何电路)热功率:单位时间内热量的表达式 PQt I2R(适用于任何电路)按电功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路和非纯电阻电路:(1)将电能全部转化为焦耳热的电路叫纯电阻电路即 WQUItU2R tI2Rt.(2)电路中消耗电能一部分转化为焦耳热,另一部分转化为其他形式能的电路叫非纯电阻电路,即 W
3、QE 其他,UItI2Rt,得 URI.目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练2闭合电路的功率(1)电源的总功率:指电源提供电能的功率公式为 P 总EI(2)电源内部的发热功率:指电源内电阻消耗的功率公式为 P 内I2r.(3)电源的输出功率:指电源供给外电路的功率公式为 P 出UI.(4)三者的关系:P 总P 内P 出即 EII2rUI(5)电源的效率:P出P总100%UE100%,在纯电阻电路中当外电路总电阻为 R 时,RRr100%.目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练(对应学生用书第 93 页)1一台直流电动机的电枢线圈的电阻是 R,其额定电压是 U,额定功率是
4、P,那么正常工作的电流(B)A等于PU,且大于URB等于PU,且小于URC等于PU,也等于URD不等于PU,但等于UR解析:由电功率 PUI 可得 IPU,电动机的电枢线圈可等效为一个电阻 R 和一个纯电感元件串联,因此 U 不是完全加在 R 上,即:R 上的电压应小于 U,所以工作电流应小于UR,B 正确目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练2如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源的内电阻,以下说法中正确的是(D)A当R1R2r时,R2上获得最大功率B当R1R2r时,R1上获得最大功率C当R2R1r时,R1上获得最大功率D当R20时,电源的输出功率可能最
5、大解析:当R1R2r时,即R20而R1r时电源输出功率可能最大,D正确当R2R1r时,R2获得最大功率,A错;R20时,R1获得最大功率,BC错目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练3如图所示,直线a为电源的IU图线,曲线b为灯泡电阻的IU图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是(B)A1.6 W,2 W B1.6 W,6.4 WC2 W,2 W D2 W,6.4 W解析:由IU图线知,电源电动势为8 V当该电源和灯泡组成闭合电路时,据图线交点可知,电源输出功率应是灯泡的消耗电功率PUI1.6 W,电源总功率为P总EI6.4 W,B正确目标定位自主梳理
6、要点例析走向高考返回目录课时训练(对应学生用书第 9395 页)目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练区分纯电阻电路和非纯电阻电路 判断是否为纯电阻电路最直接的方法是看用电器是否将电能全部(或主要)转化为内能.纯电阻电路非纯电阻电路实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等电动机、电解槽、压缩机、日光灯等电功与电热WUItQI2RtU2R tWQWUItQI2RtWQ电功率与热功率P 电UIP 热I2RU2RP 电P 热P 电UIP 热I2RP 电P 热目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练【例 1】如图所示,一台电动机提着质量为 m 的物体,以速度 v
7、 匀速上升已知电动机线圈的电阻为 R,电源电动势为 E,通过电源的电流为 I,当地重力加速度为 g,忽略一切阻力及导线电阻,则()A电源总功率 PEmgvB电源内阻功率 PrEImgvI2RC如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变为 PEE2RD如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小思路点拨:物体匀速上升时功率为电动机的机械功率;较短时间为了让电动机不被烧坏;电动机所在电路为非纯电阻电路目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练解析:电源总功率 PEEI,电源内阻功率:PrI2r电源输出功率 P0PEPr电动机输入功率 P P0I2Rmgv故
8、选项 A 错误,电源内阻功率 PrI2rPEP0EImgvI2R,B 选项正确若电动机被卡住,电动机无机械输出,为纯电阻,此时电源总功率 PE E2Rr,故 C错误,卡住时电流会突然增大,即 PEPE,故 D 选项错误答案:B.目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路,当电动机不转时,仍为纯电阻电路,欧姆定律仍适用电能全部转化为内能,只有在电动机转动时为非纯电阻电路,UIR,欧姆定律不再适用;大部分电能转化为机械能目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练针对训练11:如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6 V 12 W
9、”字样,电动机线圈的电阻RM0.50.若灯泡恰能正常发光,以下说法中不正确的是()A电动机的输入功率是12 WB电动机的输出功率是12 WC电动机的热功率是2.0 WD整个电路消耗的电功率是24 W解析:灯泡正常发光,其两端电压 UL6 V,电路中电流 IPLUL2 A,则电动机两端电压也为 6 V电动机输入功率 I(UUL)12 W,电动机发热功率 I2RM2 W电动机的输出功率为 12 W2 W10 W,整个电路中消耗功率为 UI24 W,故只有 B 不正确答案:B.目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练闭合电路中的电功率的极值问题1电源的总功率:P 总EIUII2rP 出P 内
10、若外电路是纯电阻电路,则有 P 总I2(Rr)E2Rr.2电源内部消耗的功率:P 内I2rP 总P 出3电源的输出功率:P 出UIEII2rP 总P 内若外电路是纯电阻电路,则有P 出I2R E2RRr2E2Rr2R4r.由上式可以看出目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练(1)当 Rr 时,电源的输出功率最大为 PmE24r.(2)当 Rr 时,随着 R 的增大输出功率越来越小(3)当 Rr 时,随着 R 的增大输出功率越来越大(4)当 P 出UC.又电源效率 UIEI100%UE100%,BC,接上 R1电源效率高,由图象知,A 与 B、C 交点的横纵坐标乘积表示输出功率,由数学
11、知识 A、C 交点为电源最大输出功率,所以P1rB即 APOB,综合起来可知 C 选项正确目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练8(2010年海南一模)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为1,R11,R26,电动机线圈电阻为0.5.若开关闭合后通过电源的电流为3 A,则R1消耗的电功率为_ W,电动机消耗的功率为_ W.解析:R1消耗的电功率 PI2R1321 W9 W;电动机和 R2并联两端的电压 U2EI(R1r)6 V;通过 R2的电流 I2U2R21 A通过电动机的电流 III22 A,所以电动机消耗的功率 PU2I12 W.答案:9 12目标定位自主梳理要点例析走
12、向高考返回目录课时训练9(拓展探究题)一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表:质量为M70kg的人骑此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重的0.020倍若取g10 m/s2,那么在此人行驶的过程中,求:(结果保留两位有效数字)(1)此车电动机在额定电压下正常工作的效率有多高?(2)在电动机以额定功率提供动力的情况下,此人骑车行驶的最大速度为多大?(3)假设电动机正常工作时,损失的功率有80%是由于电动机绕线电阻生热而产生的,则电动机的绕线电阻为多大?目标定位自主梳理要点例析走向高考返回目录课时训练解析:(1)电动机的输入功率:P 入UI363.5 W126 W,P出P入100%87%.(2)vmaxP出f 1100.020703010 m/s5.5 m/s.(3)P 损P 入P 出16 W,P 损80%I2r,r0.8P损I20.8163.521.0.答案:(1)87%(2)5.5 m/s(3)1.0